インクジェット用クリアインク、インクセット及びインクジェット記録方法
【課題】カール低減能を有する新規のインクジェット用液体組成物、該液体組成物を有するインクセット及びインクジェット記録方法の提供。
【解決手段】可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインク及び該インクジェット用クリアインクを用いたインクセット及びインクジェット記録方法。
【解決手段】可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインク及び該インクジェット用クリアインクを用いたインクセット及びインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用クリアインク、インクセット及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録の一例として、透明なクリアインクを用いたインクジェット記録がある。このようなインクジェット記録を用いた技術として、クリアインクと着色インクとを用いたインクジェット記録が挙げられる。具体的には、多価金属塩等の着色インク中の色材を凝集する成分を含むクリアインクと着色インクとを有するインクセットを用いることで、印画品質や堅牢性を向上させる技術が提案されている。また、記録媒体の光沢性を向上させる物質を含むクリアインクと着色インクとを用い、記録媒体の着色インクが付与されていない領域にクリアインクを付与することで、印画物の光沢性を向上させる技術が提案されている。
【０００３】
一方、インクジェット記録に用いられる記録媒体として、普通紙に代表されるセルロースを含む記録媒体が知られている。セルロースを含む記録媒体に多量の着色インクが付与されると、インク中の水分の影響で、時間の経過に伴って記録媒体自体が形状変化を起こす場合がある。この形状変化として、記録媒体が次第に反る現象、所謂カールが知られている。
【０００４】
上述したようなインクセットを用いて普通紙等のセルロースを含む記録媒体に画像を形成する場合、単位面積当たりの水の付与量は、着色インク単独で用いた場合よりも増加する傾向にあるため、インクセットを用いた際にはカールが極めて発生しやすい。
【０００５】
このようなインクセットを用いた際のカールを低減する方法として、特許文献１では、ベタインを含むクリアインクが提案されており、実施例において、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシンを含むクリアインクが記載されている。また、特許文献２では、トリメチロールプロパンを含むクリアインクと、着色インクとを有するインクセットを用いてカールを低減することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５１４７４７号公報
【特許文献２】特開２００４−２０９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者等が特許文献１及び特許文献２に記載の技術について検討したところ、カールを一定のレベルで低減することは確認できた。しかしながら、近年、市場ではカールの低減をより高いレベルで実現することのできるインクセット及びインクセットに用いられるクリアインクが強く求められている。
【０００８】
よって、本発明は、高いカール低減能を有する新規のインクジェット用液体組成物、該液体組成物を有するインクセット及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインクである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高いカール抑制能を有するインクジェット用クリアインク、該クリアインクを有するインクセット及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のインクジェット用クリアインクは、Ｎ−メチルグリシンを含む。
【００１２】
本発明者等は検討の結果、Ｎ−メチルグリシンを含むインクジェット用クリアインクを用いることで、高いカール抑制能が得られることを見いだした。本発明が高いカール抑制能を実現したことについて、本発明者等は以下のように推測している。まず、カールが発生するメカニズムについて説明する。
【００１３】
普通紙等のセルロースを含む記録媒体は、抄紙の際に記録媒体を引き伸ばす方向にテンションが加わった状態で水を蒸発し、セルロース間で水素結合を形成することで得られる。このようなセルロースを含む記録媒体に水分が付与されると、セルロース間の水素結合が切断され、記録媒体が膨潤し、記録媒体に掛かっていたテンションが緩和される。その後水が蒸発するにつれて記録媒体は収縮し、セルロース間で水素結合を再び形成する（セルロースの再結合が起こる）。セルロースの再結合はテンションが掛かっていない状態、即ち記録媒体を引き伸ばす方向に力が掛かっていない状態で起こるため、セルロースの再結合は水を付与する前に比べ、相対的に記録媒体が収縮した状態で起こる。そのため、水を付与する前の形状を復元することができず、カールが発生する。
【００１４】
一方、Ｎ−メチルグリシンを含むクリアインクを記録媒体に付与すると、Ｎ−メチルグリシンはセルロース同士の間に入りこむ。Ｎ−メチルグリシンは潮解性を有する化合物であるため、記録媒体内及び大気中の水分を取り込みやすく、また、水分を保持しやすい。そのため、セルロースの再結合を抑制することができ、カールの発生を抑制することができる。
【００１５】
Ｎ−メチルグリシンは潮解性の高い化合物であるため、他の物質の水和状態を壊しやすい。例えば、色材と、色材の種類や量によって閾値は異なるが、一定量以上のＮ−メチルグリシンとを含むインクを調製すると、インク中のＮ−メチルグリシンが色材の溶解状態あるいは分散状態に影響を与え、色材を不溶化ないし沈殿させてしまう。上述した式（１）で表される化合物が色材に与える影響を低減するために、本発明のクリアインクは、色材を含まないか、色材を実質的に含まない。そのため、本発明のインクジェット用クリアインクは可視領域の吸光度が０．１以下である。本発明において「可視領域の吸光度が０．１以下」とは、光路長１ｃｍのセルを用いて可視光吸収スペクトル測定を行った際に、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲にわたって吸光度が０．１以下であることを指す。
【００１６】
また、Ｎ−メチルグリシンの含有量は、クリアインク全質量を基準として、５質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であることがより好ましい。含有量が４０質量％より多い場合には、吐出安定性が低下する場合がある。
【００１７】
（多価の飽和アルコール）
本発明のクリアインクは、多価の飽和アルコールを含んでもよい。本発明においては、多価の飽和アルコールの価数は２価以上であればよいが、２価以上６価以下であることが好ましい。多価の飽和アルコールとしては、トリメチロール置換の炭素数２〜４の低級アルカン、グリセリン、糖類、グリコールが挙げられる。トリメチロール置換の炭素数２〜４の低級アルカンとしては、具体的には、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等が挙げられる。また、グリセリンとしては、具体的には、ジグリセリン、ポリグリセリン等が挙げられる。また、糖類としては、具体的には、ラクトース、ショ糖、マルチトール、ソルビトール、マンイトール等が挙げられる。また、グリコールとしては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。尚、ポリエチレングリコールの分子量は２００以上６００以下であることが好ましい。
【００１８】
本発明のクリアインク中のＮ−メチルグリシンと多価の飽和アルコールとの質量比は１：３〜３：１であることが好ましく、１：１〜３：１であることがより好ましい。また、多価の飽和アルコールの含有量は、インク全質量を基準として５質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
（色材を凝集する成分）
本発明のインクジェット用クリアインクは、後述する着色インクに含まれる色材を凝集する成分を含むことが好ましい。クリアインクが色材を凝集する成分を含むことで、クリアインクと着色インクとのインクセットとして用いた際に印画品質や画像の堅牢性を向上させることができる。
【００２０】
本発明に用いることのできる、色材を凝集する成分としては、カチオン性ポリマー、多価金属塩類等が挙げられる。
【００２１】
カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスルホン塩酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、キトサン酢酸塩等を好適に用いることができる。
【００２２】
本発明において多価金属塩とは、金属イオンと陰イオンからなる。金属イオンとしてはＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋等の二価の金属イオンや、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋の三価の金属イオンが挙げられる。また、陰イオンとしてはＣｌ−、ＮＯ３−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−、ＳＯ４２−、ＣＯ３２−、ＣＨ３ＣＯＯ−、ＨＣＯＯ−が挙げられる。
【００２３】
本発明では、反応性や着色性、更には取り扱いの容易さ等の点から、金属イオンとしては、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ａｌ３＋、Ｙ３＋が特に好ましく、更には好適にはＣａ２＋が用いられる。また、陰イオンとしては、溶解性等の点からＮＯ３−が特に好ましい。上記金属イオンと陰イオンからなる多価金属塩としては、硝酸カルシウム等が挙げられる。クリアインク中の多価金属塩の含有量は、クリアインクの全質量に対し０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
【００２４】
また、本発明のクリアインクには、ノニオン性界面活性剤を添加してもよい。ノニオン性界面活性剤としては、以下に挙げるものを好適に用いることができる。アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物（例えば、アセチレノールＥＨ；川研ファインケミカル製）。アセチレンまたはアルカンのエチレンオキサイド付加物（例えば、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５；Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製）。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ １５−Ｓ−５、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ １５−Ｓ−７（いずれもユニオンカーバイドカンパニー製）。ノニオン性界面活性剤の含有量は、クリアインク全質量に対し０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明のクリアインクには、更に上記の成分の他に必要に応じて、例えば、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の添加剤を添加することができる。
【００２６】
（水及び水溶性有機溶剤）
本発明のインクジェット用クリアインクは水を含むが、水と水溶性有機溶剤の混合物であってもよい。水溶性有機溶剤としては特に限定されないが、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン等が挙げられる。また、水としては、脱イオン水を用いることが好ましい。
【００２７】
本発明のインクジェット用クリアインク中の水溶性有機溶剤の含有量は、クリアインク全質量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。また、インクジェット用クリアインク中の水の量は、クリアインク全質量に対して５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
本発明のインクジェット用クリアインクは、着色インクと組み合わせて、クリアインクと着色インクとのセット（クリアインクと着色インクとを有するインクセット）として用いることが好ましい。以下、本発明の着色インクを構成する成分について詳細に述べる。
【００２９】
＜着色インク＞
本発明の着色インクは、上述したクリアインクとは異なり、可視光領域に吸収を有する化合物である色材と、色材を溶解ないし分散する媒体である水とを含むインクである。
【００３０】
本発明のインクに用いることのできる色材としては、水可溶性色材（以下、染料ともいう）または水不溶性色材（以下、顔料ともいう）が挙げられる。また、本発明においてはブラック、イエロー、マゼンタ、シアン等、いずれの発色特性を示す色材であっても用いることができる。
【００３１】
本発明のインクにおける色材の含有量としては着色インク全質量に対し１質量％以上１５重量％以下であることが好ましく、１質量％以上１０重量％以下であることがより好ましい。
【００３２】
本発明のインクに用いることのできる染料としては、特に限定されず、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料等が挙げられる。具体的には、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーのものを用いることができる。尚、本発明においてはカラーインデックスに記載されていない染料であっても、水溶性を有するものであれば用いることができる。
【００３３】
本発明に用いることのできる顔料としては、特に限定されず、黒色顔料、カラー顔料のいずれも用いることができる。また、黒色顔料としてはカーボンブラックが好適である。顔料は水に不溶であるため、色材として顔料を用いる際にはインク中で顔料が分散して存在している。本発明において顔料を水中に分散する方式としては特に限定されず、以下の方式を用いることができる。具体的には、分散剤を用いて顔料を分散する方式（樹脂分散方式）、顔料の表面に親水性基を導入し、顔料自体の分散性を向上させて顔料を分散する方式（自己分散方式）等を用いることができる。
【００３４】
また、本発明において上述した樹脂分散方式を用いた場合、水溶性樹脂を分散剤として好ましく用いることができる。本発明に用いることのできる水溶性樹脂としては、特に限定されず、いずれのものを用いても良い。また、水溶性樹脂の含有量は着色インク全質量に対して０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、重量平均分子量が１，０００以上３０，０００以下であることが好ましい。
【００３５】
本発明の着色インクは、インクジェット用クリアインクに用いることのできる水性媒体として挙げた脱イオン水及び水溶性有機溶剤を含んでもよい。尚、本発明の着色インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、着色インク全質量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。また、着色インク中の水の量は、着色インク全質量に対して５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００３６】
（その他の成分）
本発明の着色インクには、上記の成分の他に必要に応じて界面活性剤を添加しても良い。本発明に用いることのできる界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類等の非イオン性界面活性剤を好適に用いることができる。また、本発明のインクには、更に上記の成分の他に必要に応じて、例えば、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、等、種々の添加剤を添加することができる。
【００３７】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクセットを用いたインクジェット記録方法は、着色インクとクリアインクとが互いに接触するように、着色インクとクリアインクとを記録媒体に付与する方法である。上記の記録方法を用いることでクリアインク中に色材を凝集する成分が含まれている場合には着色インク中の色材の凝集性を高めることができるため、色材の定着性を高めることができ、着色インクとクリアインクとが接触した際に発生するブリーディングを低減することができる。
【００３８】
本発明ではインクを記録媒体に付与する際にインクジェット記録方法を用いるが、クリアインクを記録媒体に付与する際には、インクジェット記録方法以外の方法を用いても良い。具体的には、ローラーコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法による塗布方法が挙げられる。塗布方法を用いて、記録媒体の印字面全体にクリアインクを付与すると、着色インクが形成する画像がどのような形状であっても、着色インクとクリアインクとが接触するため好ましい。
【００３９】
また、着色インク、クリアインクのそれぞれを記録媒体に付与する順序としては特に限定されないが、クリアインクを先に記録媒体に付与することが好ましい。あらかじめ記録媒体にクリアインクを付与することで、クリアインクと着色インクの印字間隔に依らず、常にＮ−メチルグリシンが含まれている記録媒体に着色インクを付与することになる。そのため、着色インク中の水分の蒸発によるカールの発生も低減することができる。加えて、クリアインク中に色材を凝集する成分が含まれる場合には、着色インクの浸透速度の影響を低減した、効率的な凝集反応を起こすことができる。
【００４０】
クリアインクをインクジェット方式で記録媒体に付与する場合、記録媒体に対するクリアインクの付与は２５％ｄｕｔｙ以上で行うことが好ましく、５０％ｄｕｔｙ以上で行うことがより好ましく、１００％ｄｕｔｙで行うことが特に好ましい。クリアインクのｄｕｔｙを上記好ましい範囲とすることで、クリアインク中のＮ−メチルグリシンと着色インクとを接触させやすくすることができる。尚、本発明におけるｄｕｔｙとは、記録媒体の余白を除いたクリアインクまたは着色インクを付与可能な位置に対する、クリアインクまたは着色インクを付与する位置の割合である。
【００４１】
インクジェット記録を行う際に用いる記録媒体として、光沢紙、普通紙、マット紙等のセルロースを含む記録媒体が知られているが、本発明のインクジェット記録方法を用いることで、いずれの記録媒体を用いた際にもカールを低減することができる。
【００４２】
光沢紙、マット紙等の記録媒体は、セルロースの他にシリカやアルミナを含むインク受容層を有している。インク受容層を有する記録媒体にインクないしクリアインクを付与すると、インク受容層にインクやクリアインクが取り込まれるため、セルロースに付与される水分の量を低減することができ、カールの発生を抑制することができる。一方、普通紙は光沢紙、マット紙と異なり、シリカやアルミナを有するインク受容層を有しておらず、普通紙を構成する材料の大半がセルロースである。そのため、セルロースに大量の水分が付与されやすく、光沢紙、マット紙に比べてカールが起こりやすい。本発明の効果は、上記した特性を有する普通紙を用いた際に特に顕著に確認することができる。
【実施例】
【００４３】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中の「部」または「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【００４４】
＜実施例１〜７及び比較例１〜６のクリアインクの調整＞
下記表１に記載の材料を混合し、更にポアサイズが０．２ミクロンのメンブレンフィルターにて加圧濾過し、クリアインク１〜１３を得た。得られたクリアインク１〜１３について、日立分光光度計Ｕ−３３００を用いて可視光領域の吸光度測定を行った。その結果、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲における吸光度はいずれのクリアインクも０．１以下であった。また、各クリアインク中の各成分の合計が１００部となるように脱イオン水で調整した。
【００４５】
＜クリアインクのカール評価＞
インクジェット記録装置ＭＸ−７６００（キヤノン製）のインクカートリッジに各クリアインクを充填したインクタンクを搭載し、Ａ４サイズの普通紙（オフィスプランナー、キヤノン製）の縁から２０ｍｍを除いた領域に、１００％ｄｕｔｙで印字を行った。クリアインクが印字された各印字物について、湿度５０％、温度２５℃の環境下で印字面を上にして１日放置した後、カールの評価を行った。印字物のカールは、以下の方法で測定した。
【００４６】
クリアインクを印字した面が上を向くように印字物を水平な面上に静置した後、カールした印字物の四隅について水平な面からの高さを測定した。得られた水平な面から印字物の四隅までの高さを平均化することで、印字物のカール値を算出した。クリアインク１〜１３を用いた際のカール値を、クリアインクの組成と共に表１に示す。尚、表１中、Ｔｕｂｅとは、印字物のカールが著しいために印字物が筒状となってしまい、カール値を測定することができなかったことを指す。また、表１中のカール評価の欄において、「−」とは、印字途中でインクを吐出できなくなってしまったことを指す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
＜インクセットのカール評価＞
次に、上記クリアインクのカール評価において用いたクリアインク１と、着色インクとを用い、インクセットの評価を行った。クリアインク１と、ブラックインク（キヤノン社製、ＢＣＩ−３２１）とをそれぞれインクタンクに充填し、インクタンクをインクジェット記録装置（キヤノン社製、ＭＸ−７６００）のインクカートリッジに装着した。その後、Ａ４サイズの普通紙（オフィスプランナー、キヤノン製）の縁から２０ｍｍを除いた領域に、クリアインクを１００％ｄｕｔｙで印字し、ブラックインクを１００％ｄｕｔｙで印字した。クリアインク及びブラックインクが印字された各印字物について、湿度５０％、温度２５℃の環境下で印字面を上にして１日放置した後、カール値を測定した。カール値の測定方法は、上記クリアインクのカール評価と同様の方法を用いた。カール値の測定結果を、表２に示す。
【００４９】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用クリアインク、インクセット及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録の一例として、透明なクリアインクを用いたインクジェット記録がある。このようなインクジェット記録を用いた技術として、クリアインクと着色インクとを用いたインクジェット記録が挙げられる。具体的には、多価金属塩等の着色インク中の色材を凝集する成分を含むクリアインクと着色インクとを有するインクセットを用いることで、印画品質や堅牢性を向上させる技術が提案されている。また、記録媒体の光沢性を向上させる物質を含むクリアインクと着色インクとを用い、記録媒体の着色インクが付与されていない領域にクリアインクを付与することで、印画物の光沢性を向上させる技術が提案されている。
【０００３】
一方、インクジェット記録に用いられる記録媒体として、普通紙に代表されるセルロースを含む記録媒体が知られている。セルロースを含む記録媒体に多量の着色インクが付与されると、インク中の水分の影響で、時間の経過に伴って記録媒体自体が形状変化を起こす場合がある。この形状変化として、記録媒体が次第に反る現象、所謂カールが知られている。
【０００４】
上述したようなインクセットを用いて普通紙等のセルロースを含む記録媒体に画像を形成する場合、単位面積当たりの水の付与量は、着色インク単独で用いた場合よりも増加する傾向にあるため、インクセットを用いた際にはカールが極めて発生しやすい。
【０００５】
このようなインクセットを用いた際のカールを低減する方法として、特許文献１では、ベタインを含むクリアインクが提案されており、実施例において、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシンを含むクリアインクが記載されている。また、特許文献２では、トリメチロールプロパンを含むクリアインクと、着色インクとを有するインクセットを用いてカールを低減することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５１４７４７号公報
【特許文献２】特開２００４−２０９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者等が特許文献１及び特許文献２に記載の技術について検討したところ、カールを一定のレベルで低減することは確認できた。しかしながら、近年、市場ではカールの低減をより高いレベルで実現することのできるインクセット及びインクセットに用いられるクリアインクが強く求められている。
【０００８】
よって、本発明は、高いカール低減能を有する新規のインクジェット用液体組成物、該液体組成物を有するインクセット及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインクである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高いカール抑制能を有するインクジェット用クリアインク、該クリアインクを有するインクセット及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のインクジェット用クリアインクは、Ｎ−メチルグリシンを含む。
【００１２】
本発明者等は検討の結果、Ｎ−メチルグリシンを含むインクジェット用クリアインクを用いることで、高いカール抑制能が得られることを見いだした。本発明が高いカール抑制能を実現したことについて、本発明者等は以下のように推測している。まず、カールが発生するメカニズムについて説明する。
【００１３】
普通紙等のセルロースを含む記録媒体は、抄紙の際に記録媒体を引き伸ばす方向にテンションが加わった状態で水を蒸発し、セルロース間で水素結合を形成することで得られる。このようなセルロースを含む記録媒体に水分が付与されると、セルロース間の水素結合が切断され、記録媒体が膨潤し、記録媒体に掛かっていたテンションが緩和される。その後水が蒸発するにつれて記録媒体は収縮し、セルロース間で水素結合を再び形成する（セルロースの再結合が起こる）。セルロースの再結合はテンションが掛かっていない状態、即ち記録媒体を引き伸ばす方向に力が掛かっていない状態で起こるため、セルロースの再結合は水を付与する前に比べ、相対的に記録媒体が収縮した状態で起こる。そのため、水を付与する前の形状を復元することができず、カールが発生する。
【００１４】
一方、Ｎ−メチルグリシンを含むクリアインクを記録媒体に付与すると、Ｎ−メチルグリシンはセルロース同士の間に入りこむ。Ｎ−メチルグリシンは潮解性を有する化合物であるため、記録媒体内及び大気中の水分を取り込みやすく、また、水分を保持しやすい。そのため、セルロースの再結合を抑制することができ、カールの発生を抑制することができる。
【００１５】
Ｎ−メチルグリシンは潮解性の高い化合物であるため、他の物質の水和状態を壊しやすい。例えば、色材と、色材の種類や量によって閾値は異なるが、一定量以上のＮ−メチルグリシンとを含むインクを調製すると、インク中のＮ−メチルグリシンが色材の溶解状態あるいは分散状態に影響を与え、色材を不溶化ないし沈殿させてしまう。上述した式（１）で表される化合物が色材に与える影響を低減するために、本発明のクリアインクは、色材を含まないか、色材を実質的に含まない。そのため、本発明のインクジェット用クリアインクは可視領域の吸光度が０．１以下である。本発明において「可視領域の吸光度が０．１以下」とは、光路長１ｃｍのセルを用いて可視光吸収スペクトル測定を行った際に、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲にわたって吸光度が０．１以下であることを指す。
【００１６】
また、Ｎ−メチルグリシンの含有量は、クリアインク全質量を基準として、５質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であることがより好ましい。含有量が４０質量％より多い場合には、吐出安定性が低下する場合がある。
【００１７】
（多価の飽和アルコール）
本発明のクリアインクは、多価の飽和アルコールを含んでもよい。本発明においては、多価の飽和アルコールの価数は２価以上であればよいが、２価以上６価以下であることが好ましい。多価の飽和アルコールとしては、トリメチロール置換の炭素数２〜４の低級アルカン、グリセリン、糖類、グリコールが挙げられる。トリメチロール置換の炭素数２〜４の低級アルカンとしては、具体的には、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等が挙げられる。また、グリセリンとしては、具体的には、ジグリセリン、ポリグリセリン等が挙げられる。また、糖類としては、具体的には、ラクトース、ショ糖、マルチトール、ソルビトール、マンイトール等が挙げられる。また、グリコールとしては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。尚、ポリエチレングリコールの分子量は２００以上６００以下であることが好ましい。
【００１８】
本発明のクリアインク中のＮ−メチルグリシンと多価の飽和アルコールとの質量比は１：３〜３：１であることが好ましく、１：１〜３：１であることがより好ましい。また、多価の飽和アルコールの含有量は、インク全質量を基準として５質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
（色材を凝集する成分）
本発明のインクジェット用クリアインクは、後述する着色インクに含まれる色材を凝集する成分を含むことが好ましい。クリアインクが色材を凝集する成分を含むことで、クリアインクと着色インクとのインクセットとして用いた際に印画品質や画像の堅牢性を向上させることができる。
【００２０】
本発明に用いることのできる、色材を凝集する成分としては、カチオン性ポリマー、多価金属塩類等が挙げられる。
【００２１】
カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスルホン塩酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、キトサン酢酸塩等を好適に用いることができる。
【００２２】
本発明において多価金属塩とは、金属イオンと陰イオンからなる。金属イオンとしてはＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋等の二価の金属イオンや、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋の三価の金属イオンが挙げられる。また、陰イオンとしてはＣｌ−、ＮＯ３−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−、ＳＯ４２−、ＣＯ３２−、ＣＨ３ＣＯＯ−、ＨＣＯＯ−が挙げられる。
【００２３】
本発明では、反応性や着色性、更には取り扱いの容易さ等の点から、金属イオンとしては、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ａｌ３＋、Ｙ３＋が特に好ましく、更には好適にはＣａ２＋が用いられる。また、陰イオンとしては、溶解性等の点からＮＯ３−が特に好ましい。上記金属イオンと陰イオンからなる多価金属塩としては、硝酸カルシウム等が挙げられる。クリアインク中の多価金属塩の含有量は、クリアインクの全質量に対し０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
【００２４】
また、本発明のクリアインクには、ノニオン性界面活性剤を添加してもよい。ノニオン性界面活性剤としては、以下に挙げるものを好適に用いることができる。アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物（例えば、アセチレノールＥＨ；川研ファインケミカル製）。アセチレンまたはアルカンのエチレンオキサイド付加物（例えば、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５；Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製）。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ １５−Ｓ−５、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ １５−Ｓ−７（いずれもユニオンカーバイドカンパニー製）。ノニオン性界面活性剤の含有量は、クリアインク全質量に対し０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明のクリアインクには、更に上記の成分の他に必要に応じて、例えば、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の添加剤を添加することができる。
【００２６】
（水及び水溶性有機溶剤）
本発明のインクジェット用クリアインクは水を含むが、水と水溶性有機溶剤の混合物であってもよい。水溶性有機溶剤としては特に限定されないが、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン等が挙げられる。また、水としては、脱イオン水を用いることが好ましい。
【００２７】
本発明のインクジェット用クリアインク中の水溶性有機溶剤の含有量は、クリアインク全質量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。また、インクジェット用クリアインク中の水の量は、クリアインク全質量に対して５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
本発明のインクジェット用クリアインクは、着色インクと組み合わせて、クリアインクと着色インクとのセット（クリアインクと着色インクとを有するインクセット）として用いることが好ましい。以下、本発明の着色インクを構成する成分について詳細に述べる。
【００２９】
＜着色インク＞
本発明の着色インクは、上述したクリアインクとは異なり、可視光領域に吸収を有する化合物である色材と、色材を溶解ないし分散する媒体である水とを含むインクである。
【００３０】
本発明のインクに用いることのできる色材としては、水可溶性色材（以下、染料ともいう）または水不溶性色材（以下、顔料ともいう）が挙げられる。また、本発明においてはブラック、イエロー、マゼンタ、シアン等、いずれの発色特性を示す色材であっても用いることができる。
【００３１】
本発明のインクにおける色材の含有量としては着色インク全質量に対し１質量％以上１５重量％以下であることが好ましく、１質量％以上１０重量％以下であることがより好ましい。
【００３２】
本発明のインクに用いることのできる染料としては、特に限定されず、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料等が挙げられる。具体的には、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーのものを用いることができる。尚、本発明においてはカラーインデックスに記載されていない染料であっても、水溶性を有するものであれば用いることができる。
【００３３】
本発明に用いることのできる顔料としては、特に限定されず、黒色顔料、カラー顔料のいずれも用いることができる。また、黒色顔料としてはカーボンブラックが好適である。顔料は水に不溶であるため、色材として顔料を用いる際にはインク中で顔料が分散して存在している。本発明において顔料を水中に分散する方式としては特に限定されず、以下の方式を用いることができる。具体的には、分散剤を用いて顔料を分散する方式（樹脂分散方式）、顔料の表面に親水性基を導入し、顔料自体の分散性を向上させて顔料を分散する方式（自己分散方式）等を用いることができる。
【００３４】
また、本発明において上述した樹脂分散方式を用いた場合、水溶性樹脂を分散剤として好ましく用いることができる。本発明に用いることのできる水溶性樹脂としては、特に限定されず、いずれのものを用いても良い。また、水溶性樹脂の含有量は着色インク全質量に対して０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、重量平均分子量が１，０００以上３０，０００以下であることが好ましい。
【００３５】
本発明の着色インクは、インクジェット用クリアインクに用いることのできる水性媒体として挙げた脱イオン水及び水溶性有機溶剤を含んでもよい。尚、本発明の着色インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、着色インク全質量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。また、着色インク中の水の量は、着色インク全質量に対して５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００３６】
（その他の成分）
本発明の着色インクには、上記の成分の他に必要に応じて界面活性剤を添加しても良い。本発明に用いることのできる界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類等の非イオン性界面活性剤を好適に用いることができる。また、本発明のインクには、更に上記の成分の他に必要に応じて、例えば、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、等、種々の添加剤を添加することができる。
【００３７】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクセットを用いたインクジェット記録方法は、着色インクとクリアインクとが互いに接触するように、着色インクとクリアインクとを記録媒体に付与する方法である。上記の記録方法を用いることでクリアインク中に色材を凝集する成分が含まれている場合には着色インク中の色材の凝集性を高めることができるため、色材の定着性を高めることができ、着色インクとクリアインクとが接触した際に発生するブリーディングを低減することができる。
【００３８】
本発明ではインクを記録媒体に付与する際にインクジェット記録方法を用いるが、クリアインクを記録媒体に付与する際には、インクジェット記録方法以外の方法を用いても良い。具体的には、ローラーコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法による塗布方法が挙げられる。塗布方法を用いて、記録媒体の印字面全体にクリアインクを付与すると、着色インクが形成する画像がどのような形状であっても、着色インクとクリアインクとが接触するため好ましい。
【００３９】
また、着色インク、クリアインクのそれぞれを記録媒体に付与する順序としては特に限定されないが、クリアインクを先に記録媒体に付与することが好ましい。あらかじめ記録媒体にクリアインクを付与することで、クリアインクと着色インクの印字間隔に依らず、常にＮ−メチルグリシンが含まれている記録媒体に着色インクを付与することになる。そのため、着色インク中の水分の蒸発によるカールの発生も低減することができる。加えて、クリアインク中に色材を凝集する成分が含まれる場合には、着色インクの浸透速度の影響を低減した、効率的な凝集反応を起こすことができる。
【００４０】
クリアインクをインクジェット方式で記録媒体に付与する場合、記録媒体に対するクリアインクの付与は２５％ｄｕｔｙ以上で行うことが好ましく、５０％ｄｕｔｙ以上で行うことがより好ましく、１００％ｄｕｔｙで行うことが特に好ましい。クリアインクのｄｕｔｙを上記好ましい範囲とすることで、クリアインク中のＮ−メチルグリシンと着色インクとを接触させやすくすることができる。尚、本発明におけるｄｕｔｙとは、記録媒体の余白を除いたクリアインクまたは着色インクを付与可能な位置に対する、クリアインクまたは着色インクを付与する位置の割合である。
【００４１】
インクジェット記録を行う際に用いる記録媒体として、光沢紙、普通紙、マット紙等のセルロースを含む記録媒体が知られているが、本発明のインクジェット記録方法を用いることで、いずれの記録媒体を用いた際にもカールを低減することができる。
【００４２】
光沢紙、マット紙等の記録媒体は、セルロースの他にシリカやアルミナを含むインク受容層を有している。インク受容層を有する記録媒体にインクないしクリアインクを付与すると、インク受容層にインクやクリアインクが取り込まれるため、セルロースに付与される水分の量を低減することができ、カールの発生を抑制することができる。一方、普通紙は光沢紙、マット紙と異なり、シリカやアルミナを有するインク受容層を有しておらず、普通紙を構成する材料の大半がセルロースである。そのため、セルロースに大量の水分が付与されやすく、光沢紙、マット紙に比べてカールが起こりやすい。本発明の効果は、上記した特性を有する普通紙を用いた際に特に顕著に確認することができる。
【実施例】
【００４３】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中の「部」または「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【００４４】
＜実施例１〜７及び比較例１〜６のクリアインクの調整＞
下記表１に記載の材料を混合し、更にポアサイズが０．２ミクロンのメンブレンフィルターにて加圧濾過し、クリアインク１〜１３を得た。得られたクリアインク１〜１３について、日立分光光度計Ｕ−３３００を用いて可視光領域の吸光度測定を行った。その結果、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲における吸光度はいずれのクリアインクも０．１以下であった。また、各クリアインク中の各成分の合計が１００部となるように脱イオン水で調整した。
【００４５】
＜クリアインクのカール評価＞
インクジェット記録装置ＭＸ−７６００（キヤノン製）のインクカートリッジに各クリアインクを充填したインクタンクを搭載し、Ａ４サイズの普通紙（オフィスプランナー、キヤノン製）の縁から２０ｍｍを除いた領域に、１００％ｄｕｔｙで印字を行った。クリアインクが印字された各印字物について、湿度５０％、温度２５℃の環境下で印字面を上にして１日放置した後、カールの評価を行った。印字物のカールは、以下の方法で測定した。
【００４６】
クリアインクを印字した面が上を向くように印字物を水平な面上に静置した後、カールした印字物の四隅について水平な面からの高さを測定した。得られた水平な面から印字物の四隅までの高さを平均化することで、印字物のカール値を算出した。クリアインク１〜１３を用いた際のカール値を、クリアインクの組成と共に表１に示す。尚、表１中、Ｔｕｂｅとは、印字物のカールが著しいために印字物が筒状となってしまい、カール値を測定することができなかったことを指す。また、表１中のカール評価の欄において、「−」とは、印字途中でインクを吐出できなくなってしまったことを指す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
＜インクセットのカール評価＞
次に、上記クリアインクのカール評価において用いたクリアインク１と、着色インクとを用い、インクセットの評価を行った。クリアインク１と、ブラックインク（キヤノン社製、ＢＣＩ−３２１）とをそれぞれインクタンクに充填し、インクタンクをインクジェット記録装置（キヤノン社製、ＭＸ−７６００）のインクカートリッジに装着した。その後、Ａ４サイズの普通紙（オフィスプランナー、キヤノン製）の縁から２０ｍｍを除いた領域に、クリアインクを１００％ｄｕｔｙで印字し、ブラックインクを１００％ｄｕｔｙで印字した。クリアインク及びブラックインクが印字された各印字物について、湿度５０％、温度２５℃の環境下で印字面を上にして１日放置した後、カール値を測定した。カール値の測定方法は、上記クリアインクのカール評価と同様の方法を用いた。カール値の測定結果を、表２に示す。
【００４９】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、
水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインク。
【請求項２】
前記Ｎ−メチルグリシンの含有量が、クリアインク全質量を基準として２０質量％以上４０質量％以下である請求項１記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項３】
多価金属塩を含む請求項１または２に記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項４】
前記多価金属塩の含有量がクリアインク全質量を基準として５．０質量％以上１５質量％以下である請求項３に記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項５】
多価の飽和アルコールを含む請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項６】
記録媒体に可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクと水及び色材を含む着色インクとを付与するインクジェット記録方法であって、
前記インクジェット用クリアインクは、水、及びＮ−メチルグリシンを含み、
前記インクジェット用クリアインクと前記着色インクとが接触するように記録媒体に付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項７】
前記記録媒体に、前記インクジェット用クリアインクと前記着色インクをこの順に付与する請求項６に記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
前記記録媒体に対する前記インクジェット用クリアインクの付与を５０％ｄｕｔｙ以上で行う請求項６または７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
前記記録媒体が普通紙である請求項６〜８のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項１】
可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクであって、
水、及びＮ−メチルグリシンを含むことを特徴とするインクジェット用クリアインク。
【請求項２】
前記Ｎ−メチルグリシンの含有量が、クリアインク全質量を基準として２０質量％以上４０質量％以下である請求項１記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項３】
多価金属塩を含む請求項１または２に記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項４】
前記多価金属塩の含有量がクリアインク全質量を基準として５．０質量％以上１５質量％以下である請求項３に記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項５】
多価の飽和アルコールを含む請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット用クリアインク。
【請求項６】
記録媒体に可視光領域の吸光度が０．１以下であるインクジェット用クリアインクと水及び色材を含む着色インクとを付与するインクジェット記録方法であって、
前記インクジェット用クリアインクは、水、及びＮ−メチルグリシンを含み、
前記インクジェット用クリアインクと前記着色インクとが接触するように記録媒体に付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項７】
前記記録媒体に、前記インクジェット用クリアインクと前記着色インクをこの順に付与する請求項６に記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
前記記録媒体に対する前記インクジェット用クリアインクの付与を５０％ｄｕｔｙ以上で行う請求項６または７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
前記記録媒体が普通紙である請求項６〜８のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【公開番号】特開２０１１−１０５８５０（Ｐ２０１１−１０５８５０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２０７６（Ｐ２００９−２６２０７６）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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